AFC-YL有源濾波裝置
一、產(chǎn)品概述
AFC-YL有源濾波裝置是采用現(xiàn)代電力電子技術(shù)和基于高速DSP器件的數(shù)字信號處理技術(shù)制成的新型電力諧波治理專用設(shè)備。它由指令電流運算電路和補償電流發(fā)生電路兩個主要部分組成。指令電流運算電路實時監(jiān)視線路中的電流，并將模擬電流信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，送入高速數(shù)字信號處理器（DSP）對信號進行處理，將諧波與基波分離，并以脈寬調(diào)制（PWM）信號形式向補償電流發(fā)生電路送出驅(qū)動脈沖，驅(qū)動IGBT或IPM功率模塊，生成與電網(wǎng)諧波電流幅值相等、極性相反的補償電流注入電網(wǎng)，對諧波電流進行補償或抵消，主動消除電力諧波。
AFC-YL有源電力濾波裝置是利用全控電力電子元件滿足對電能質(zhì)量（功率因數(shù)和諧波）有高級別要求的用戶需求的裝置。AFC-YL裝置并聯(lián)在系統(tǒng)和用戶設(shè)備之間，其主要功能是在電網(wǎng)供電過程中當(dāng)負載側(cè)產(chǎn)生諧波和無功電流時，保證系統(tǒng)側(cè)沒有諧波電流和無功電流，使用戶其他關(guān)鍵敏感設(shè)備得以在近似不受干擾的電氣環(huán)境中正常運行，并且不會污染電網(wǎng)。
AFC-YL有源電力濾波裝置采用基于DSP的主控制器和模塊驅(qū)動器的分層分布式控制器體系，并采用基于彩色觸摸屏的人機界面，具有全數(shù)字化、自動化、智能化，人機界面友好，控制方法靈活等特點。
二、應(yīng)用領(lǐng)域
諧波的產(chǎn)生是由于正弦波電壓施加在非線性負載上，電流就變成了非正弦波，非正弦波電流在電網(wǎng)阻抗上產(chǎn)生壓降，會使電壓波形也變?yōu)榉钦也āＨ缃裨谕ㄓ崱雽?dǎo)體、石化、化纖、鋼鐵中頻加熱爐和汽車制造等行業(yè)中廣泛使用的負載大部分為非線性負載，如變頻調(diào)速設(shè)備、整流器、不間斷電源、開關(guān)電源、電弧爐、焊接設(shè)備、電腦、電梯、變頻空調(diào)、節(jié)能燈和復(fù)印機等等。由于這些非線性負載所產(chǎn)生的大量諧波電流涌入電網(wǎng)中，導(dǎo)致電壓波形發(fā)生畸變現(xiàn)象。這種諧波污染對電網(wǎng)和用戶產(chǎn)生了嚴重的危害。危害的種類有：
1、造成電纜、電動機和變壓器過熱，導(dǎo)致其使用壽命下降或損壞；
2、損壞敏感的設(shè)備，導(dǎo)致生產(chǎn)或?qū)嶒炛袛啵斐芍卮髶p失；
3、引發(fā)斷路器誤動作，區(qū)域性停電事故；
4、造成電容器過載或因故障而損毀；
5、導(dǎo)致中性線上出現(xiàn)大電流而引發(fā)系統(tǒng)故障；
6、誘發(fā)電網(wǎng)諧振；
7、電網(wǎng)中存在的諧波將降低供電效率；
8、如諧波污染等級過高，將得不到供電部門的入網(wǎng)批準(zhǔn)。
應(yīng)用領(lǐng)域包括：電氣化鐵道及軌道交通行業(yè)、工礦企業(yè)、石油和天然氣行業(yè)、汽車行業(yè)、冶金鋼鐵行業(yè)、水處理行業(yè)、水泥行業(yè)、通信行業(yè)、礦山、造船業(yè)、紡織行業(yè)、市政、醫(yī)院、企業(yè)自動化生產(chǎn)線、辦公大樓及商業(yè)大廈、計算中心、住宅大廈、供配電系統(tǒng)等。
三、技術(shù)參數(shù)
額定電流 | 50～600A 100A 150A 200A 300A 400A |
額定電壓 | AC380V±15%/660V+15% |
額定工作頻率 | 50Hz |
濾波范圍 | 2～50次諧波(可以選擇性濾波，各次諧波補償可分別設(shè)定) |
濾波能力 | 95% |
濾波效果 | 符合GB/T14549-93標(biāo)準(zhǔn)要求 |
補償模式 | 諧波次數(shù)可選 2、補諧波和無功，部分型號可選 |
響應(yīng)時間 | <10ms |
顯示方式 | 觸摸屏 |
通信功能 | Modbus RTU協(xié)議，RS485（標(biāo)配） |
防護等級 | IP30 |
冷卻方式 | 強迫風(fēng)冷 |
噪音 | ≤65dB（A聲級） |
環(huán)境溫度 | -5°C～+40°C，且24h內(nèi)平均氣溫不高于+35℃。 |
相對濕度 | 室內(nèi)溫度在+20℃以下時15%～90%，非凝露即可，在+40℃時不超過50% |
海拔高度 | 安裝海拔小于1000米 |
四、工作原理
實時檢測電網(wǎng)中負載電流，快速分離出諧波電流分量，并根據(jù)諧波電流的大小發(fā)出控制指令，實時產(chǎn)生大小相等、方向相反的補償電流注入到電網(wǎng)中，實現(xiàn)瞬時抵消濾除諧波電流及無功補償。
圖1是有源濾波裝置治理諧波污染的原理示意圖，其治理目標(biāo)是要在電源側(cè)得到只含有50Hz正弦波的電流。其中IL為非線性負載電流， Ic為ZAPF發(fā)出的補償電流，Is為電源側(cè)總電流。ZAPF投入前Is等于IL，，圖2為ZAPF投入后TEK示波器記錄的三個電流的波形，最上面的是諧波含量豐富的非線性負載電流IL，中間是有源濾波裝置發(fā)出的補償電流Ic，最下面的是補償后的諧波含量很小的總電流Is。
五、主要功能
1、諧波濾除：消除非線性負載產(chǎn)生的諧波電流，或消除電網(wǎng)側(cè)的諧波電流，減小系統(tǒng)電壓、電流畸變率。
2、節(jié)能降耗：減少線路損耗及變壓器損耗，改善設(shè)備發(fā)熱，延長設(shè)備使用壽命。
3、穩(wěn)定系統(tǒng)：消除諧波對共網(wǎng)設(shè)備的影響，防止系統(tǒng)因諧波引起的各種誤動作，確保電容器等設(shè)備的安全投入，提高系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、安全性、可靠性。
六、性能特點
1、濾除的諧波次數(shù)范圍廣，可濾除2～50次諧波。既可濾波除特征諧波，也可濾除非特征諧波。
2、諧波濾除率高。在額定功率下，諧波電流濾除率可高達95％。
3、響應(yīng)速度快。諧波補償電流響應(yīng)時間小于10ms。
4、兼具濾波及無功補償（感性或容性）功能，菜單設(shè)置靈活，可以選擇諧波濾除模式、無功補償模式或諧波無功同時補償模式；可設(shè)置目標(biāo)功率因數(shù)及輸出電流。
5、功能完善的智能操控系統(tǒng)。采用型7英寸全彩觸摸屏顯示的智能操控單元，界面友好，操作簡單方便；顯示界面可以實時顯示電壓、電流、負載諧波和設(shè)備輸出諧波等波形、幅值及頻譜等各類參數(shù)；實時故障記錄和事件記錄。
6、可設(shè)定輸出或100％限流輸出，保證裝置長期穩(wěn)定運行，無設(shè)備過載之憂。具有系統(tǒng)過壓保護、欠壓保護，輸出過流保護，過熱保護，控制電壓欠壓保護等。
七、設(shè)計圖標(biāo)
八、型號定義
